Uso más seguro del hidrógeno como combustible líquido

A menudo nos presentan el hidrógeno como el combustible del futuro. Ciertamente, si se logra obtenerlo a bajo costo a partir del agua, sería capaz de desbancar a los combustibles tradicionales para automoción. Pero hay un problema: El hidrógeno es incluso más peligroso que la gasolina y similares. Se usó en los globos dirigibles durante su época dorada, pero cayó en desuso a favor del helio, pese a las menores prestaciones de éste, después de algunos accidentes muy graves con hidrógeno, en especial el del Hindenburg, que en 1937 estalló sobre Lakehurst, New Jersey, Estados Unidos, matando a decenas de personas. Esa catástrofe aérea marcó el final de los grandes dirigibles y demonizó al hidrógeno.

El problema de la seguridad del hidrógeno podría limitar significativamente su uso futuro. Una solución sería hallar un método asequible para convertirlo en una sustancia menos peligrosa, y almacenarlo bajo esa forma hasta el momento justo de necesitarlo.

Esta solución puede que se haya encontrado ahora, gracias a la labor de unos científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza, quienes han desarrollado un sistema simple basado en dos reacciones químicas. La primera reacción transforma el hidrógeno en ácido fórmico, un líquido que es fácil de guardar y menos inflamable que la gasolina. La segunda reacción es la que se encarga de invertir la transformación y restaurar el hidrógeno. Otra aplicación posible de esta tecnología sería usar dióxido de carbono (CO2) atmosférico para sintetizar diversos compuestos químicos de utilidad comercial.

El equipo de Gabor Laurenczy ya ideó tiempo atrás un proceso para transformar ácido fórmico en hidrógeno gaseoso. Este método está actualmente bajo desarrollo para su implantación en el ámbito industrial. Sin embargo, un sistema capaz de aprovechar todo el potencial de esta conversión también debería incluir el proceso inverso: transformar el hidrógeno en ácido fórmico. Esto último es lo que se ha logrado ahora, por lo que el ciclo, a falta de ulteriores perfeccionamientos, ya está completo.

Un método lo bastante barato de obtener hidrógeno del agua es solo una de las exigencias a las que se enfrenta el uso del hidrógeno como combustible. La exigencia de un almacenamiento seguro y asequible se podría solucionar mediante una conversión química investigada en este estudio. (Imagen: Amazings / NCYT / JMC)

Los investigadores lograron sintetizar ácido fórmico en un solo paso a partir del hidrógeno y de CO2 atmosférico. Los métodos convencionales para obtenerlo exigen varios pasos complicados y que generan subproductos químicos indeseables, por lo que no han constituido nunca una opción atractiva para dar el salto del laboratorio al mercado popular.

Ambas reacciones químicas, la que permite pasar de hidrógeno a ácido fórmico, y la que hace lo contrario, emplean catalizadores. La ventaja de esto es que no se pierde nada en la transformación, y que así el proceso puede usarse de manera sostenible.

Con sus dos reacciones catalíticas, los investigadores poseen ahora toda la tecnología necesaria para construir un dispositivo completo e integrado. Laurenczy prevé el diseño de pequeñas unidades de almacenamiento de energía en las que la corriente eléctrica generada por células fotovoltaicas produce hidrógeno mediante electrólisis. Ese hidrógeno entonces se transforma y se almacena como ácido fórmico. Más tarde, éste se transforma de nuevo en hidrógeno para producir electricidad por la noche, cuando ya no hay sol. El sistema es lo bastante liviano y fácil de controlar como para que sus creadores lo consideren apto para su uso en domicilios, no solo en el marco de instalaciones industriales de gran envergadura.

Otra posible aplicación de esta tecnología sería usar el CO2 atmosférico, un gas de efecto invernadero, para sintetizar productos químicos. El ácido fórmico es la base de numerosas síntesis orgánicas, por ejemplo en la industria textil. Laurenczy y sus colegas están pues matando a dos pájaros de un tiro: Puede ser viable secuestrar parte de las 35 gigatoneladas de CO2 que se emiten cada año a la atmósfera, y a la vez usar esa masa de gas indeseable para sintetizar materiales útiles.

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